Microsoft Word - USB Adapter CN使用手册.doc

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孜吞夏
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1 USB Adapter CN 使用手册 HW:V6.3 FW:V

2 产品概述 USB Adapter CN 是一款与西门子 CP5711 类似的高端适配器, 全面支持 USB 到工业现场总线 PROFIBUS/MPI/PPI 通信, 采用西门子专用协议处理芯片, 无功能缺陷,100% 兼容西门子的 PC Adapter USB 适配器并进一步拓展其功能与西门子 CP5711 一样,USB Adapter CN 适配器采用 USB 端口供电, 使用低功耗低电压芯片, 即使 USB 端口电源电压低至 4V 也能保证适配器稳定可靠的工作 USB Adapter CN 的 RS485 端口 (PROFIBUS/MPI/PPI) 设计成与 CP5711/CP5611/CP5512 相同的标准接口, 其 DB9F( 孔座 ) 插座的 6 脚和 5 脚输出 5VDC 电源可为终端电阻提供电源 USB Adapter CN 除支持西门子 S7-400/300/200PLC 通信外, 还可用于西门子数控人机界面等第三方设备以及许多没有电源输出的 PROFIBUS/MPI/PPI 接口的通信, 并支持符合 PROFIBUS 标准的长距离通信早期的低端产品 USB/MPI+ 编程电缆并没使用价格昂贵的西门子专用协议处理芯片, 而是采用单片机由软件来编写现场总线通信协议, 存在协议不完善, 功能有缺陷等缺点, 并不能全面的支持 PROFIBUS/MPI/PPI, 特别是 PROFIBUS, 在网路节点数较多或网络中有第三方设备时, 无法识别每个节点同时今后 PLC 内部程序升级后, 可能存在 USB/MPI+ 无法与之通信的风险下面的表格显示 USB Adapter CN 支持的网络类型和通信的波特率 : Transmission rate MPI PPI PROFIBUS DP Standard Universal User-defined 9.6Kbps Kbps 45.45Kbps Kbps Kbps 500Kbps Mbps - 下表是 USB Adapter CN 适配器与其它同类产品的比较 : 产品型号 USB Adapter CN USB/MPI+ PC Adapter USB 功能 SIEMENS CP5611 SIEMENS CP5711 SIEMENS PPI-Bus 9.6Kbps Kbps Kbps - MPI-Bus 19.2Kbps 187.5Kbps 2

3 1.5Mbps PROFIBUS 9.6 Kbps Kbps Kbps Kbps Kbps Kbps Mbps - 3 Mbps Mbps Mbps PROFIBUS-Profil DP - Standard - Universal(DP/FMS) - - User-defined - Others CNC HMI - - 长距离通信 - - 主要技术指标 : 全速 USB 设备接口, 兼容 USB V1.1 和 USB V2.0 规范, 连接计算机的 USB 口到 S7/M7/C7 系统的 DP/MPI/PPI 接口支持 PROFIBUS/MPI/PPI 通信, 自动总线协议检测, 路由支持可从西门子网站下载最新软件对 USB Adapter CN 进行固件升级以获的最新的功能支持 PROFIBUS/MPI 主站和从站, 包括 : 从站地址分配设备诊断读 / 写的数据记录电源 :USB 接口供电, 耗电约 150mA, 带过流保护和浪涌保护光隔离电压 :1000VDC( 最高可做到 3000VDC, 订货时需声明 ) USB 端口具有防浪涌保护 RS485 端口具有防雷击浪涌保护器, 可重复性浪涌容量 :Ipp=100A(10/700us,4KV) 符合标准 :ITU-TK20/21 VDE 0433 ±15KV ESD( 静电 ) 保护支持长距离通信, 最大通信距离符合 PROFIBUS 标准带有电源指示灯 USB 指示灯 DP/MPI 指示灯一台计算机只能使用一个 USB Adapter CN 适配器可安装在 S7-300/400PLC 专用导轨或 35mm 标准导轨上外形尺寸 :123mm 68mm 30mm( 长宽高 ), 带安装支架工作温度 :-20~+75 3

4 原理框图和外形结构 USB Adapter CN 的硬件原理框图 USB Adapter CN 外形图 4

5 USB Adapter CN 的安装 USB Adapter CN 多数时候作为可移动的部件随意放置在你的桌面上, 也可以安装在控制柜的导轨上随产品配有一个安装支架, 用户可按下图自制一块厚度为 1.5mm~2.5mm 的铝板, 从而可将适配器安装在 S7-300/400PLC 专用导轨或 35mm 标准导轨上将支架和铝板固定在 S7-300PLC 导轨上 5

6 USB Adapter CN 适配器安装在 S7-300PLC 导轨上 6

7 将支架和铝板固定在标准导轨上 USB Adapter CN 适配器安装在标准导轨上 7

8 USB Adapter CN 的 LED 指示灯指示灯名称指示灯状态常亮闪烁 USB 适配器已正常连接到计算机 USB 口有数据传送 PWR 适配器通过自检, 工作正常检测到硬件故障 DP/MPI 适配器 DP/MPI/PPI 端口已准备好 DP/MPI/PPI 端口有数据传送 PROFIBUS/MPI/PPI 接口 USB Adapter CN 的 RS485 接口为 DB9F( 孔座 ) 插座, 其信号分配符合 PROFIBUS/MPI/PPI 标准, 如下表所示 : 针脚号信号名说明输入 / 输出 1 NC 没有连接 - 2 NC 没有连接 - 3 LTG_B RS485 信号正输入 / 输出 4 RTS_AS RTSAS 控制信号, 当有数据接收时, 该信号为 1 输入 5 M5V RS485 信号地和 5VDC 电源地输入 6 P5V 输出电压,5VDC/50mA, 为终端电阻提供电源输出 7 NC 没有连接 8 LTG_A RS485 信号负输入 / 输出 9 RTS_PG 适配器 RTS 输出信号, 当适配器发送信号时, 该信号为输出 1 该信号没有连接到 MPI 延长电缆上外壳 Shielding 屏蔽地 ( 机壳地 ) PROFIBUS/MPI/PPI 端口连接电缆这是随产品配的 5 米电缆, 用于连接 USB Adapter CN 和 PLC, 对应西门子的产品号为 :6ES BF00-0AA0, 下图是该电缆的接线图 : 8

9 在 PROFIBUS/MPI/PPI 网络中使用 USB Adapter CN 适配器下图显示的是连接单个 PLC 系统 (2 个网络节点 ) 使用多个 PLC 系统联网, 下图显示的是连接在 DP/MPI/PPI 网络有 2 个或更多的网络节点长距离通信 USB Adapter CN 适配器由计算机的 USB 端口供电, 电压为 +5VDC±15%,150mA, 而不需由 PLC 的 RS485 端口供电, 这样适配器就可用于其它没有提供 24VDC 电源输出的 DP/MPI/PPI 端口, 而且 USB Adapter CN 的 RS485 端口设计与西门子 CP5611/CP5512/CP5711 完全相同, 可插入总线连接器实现长距离通信, 并可为总线连接器的终端电阻提供电源不同波特率下允许的最大通信距离符合 PROFIBUS 标准, 如下表所示 : 波特率总线段的最大电缆长度 ( 米 ) 9.6 至 187.5Kbps Kbps Mbps 200 9

10 USB Adapter CN 适配器可以象 CP5611/CP5512/CP5711 一样使用总线连接器产品包装盒内的各个部件 USB Adapter CN 包装盒内包括下面部件 : USB Adapter CN 适配器 1 个安装支架 1 个 USB 连接电缆 1 条,2 米 MPI 连接电缆 1 条,5 米 USB Adapter CN 驱动程序光盘 1 张, 含产品使用手册 10

操作系统软件要求计算机上必须安装以下操作系统才能进行工作 : Windows 2000 Windows XP Professional Windows XP Home Windows Server 2003 Standard Edition Windows Vista Windows 7 USB Adapter CN 与西门子 S7-300/400PLC 通信需要安装 STEP7 软件,

11 操作系统软件要求计算机上必须安装以下操作系统才能进行工作 : Windows 2000 Windows XP Professional Windows XP Home Windows Server 2003 Standard Edition Windows Vista Windows 7 USB Adapter CN 与西门子 S7-300/400PLC 通信需要安装 STEP7 软件, 与西门子 S7-200PLC 通信需要安装 STEP7-Micro/WIN32 软件, 与其它设备如 HMI 数控等通信需安装相应的应用软件开始使用 USB Adapter CN 适配器安装驱动程序当你在计算机中安装好 STEP7 或 STEP7 Micro/WIN 等软件后, 使用 USB Adapter CN 还需安装西门子的 PC_Adapter_USB 驱动程序, 该驱动程序包含在随产品发售的光盘上的 Drivers for PC_Adapter_USB V2.0 文件夹中, 直接双击其中的 Setup.exe 文件按提示安装驱动程序你可以从西门子技术支持网站上下载最新版本的 PC_Adapter_USB 驱动程序, 下载地址链接为 : 检查 USB Adapter CN 安装驱动程序后是否正常工作 : 鼠标选择桌面我的电脑单击右键 -> 属性 -> 硬件 -> 设备管理器, 将 USB Adapter CN 插入电脑的 USB 口, 设备管理会出现一个新的设备, 如下图中红线内的显示, 则说明硬件与驱动工作正常 11

驱动程序安装完成后, 在 STEP7 编程软件设置 PG/PC 接口的本地连接设置中会出现 USB 选项, 选择该 USB 选项即可设置 PG/PC 接口 : 运行 STEP7 或 STEP7 Micro/WIN 等软件, 单击 Set PG/PC 按钮后会显示下面的选择列表 : - PC Adapter (Auto) ( 只有安装了 STEP 7 后才会显示该项 ) - PC

12 驱动程序安装完成后, 在 STEP7 编程软件设置 PG/PC 接口的本地连接设置中会出现 USB 选项, 选择该 USB 选项即可设置 PG/PC 接口 : 运行 STEP7 或 STEP7 Micro/WIN 等软件, 单击 Set PG/PC 按钮后会显示下面的选择列表 : - PC Adapter (Auto) ( 只有安装了 STEP 7 后才会显示该项 ) - PC Adapter (MPI) - PC Adapter (PPI) ( 只有安装了 STEP 7-Micro/WIN 后才会显示该项 ) - PC Adapter (PROFIBUS) 如果没有显示以上列表, 那么单击 "Select..." 按钮可以安装或移除该接口选中列表中的某个接口, 点击属性按钮, 在本地连接设置中会出现 USB 选项, 选择该 USB 选项后点击确定按钮即可选择列表中的不同接口时, 均在本地连接中选择 USB 选项, 后面不再赘述接下来就可以连接 USB Adapter CN 到 PLC 的 DP/MPI/PPI 接口进行程序上载下载监控等通信操作了与 S7-300/400PLC 的 MPI 接口通信时 STEP7 软件的设置 : 连接 USB Adapter CN 到 S7-300/400CPU 的 MPI 接口进入 STEP7 编程软件主界面 (SIMATIC Manager), 点击选项菜单下的设置 PG/PC 接口选项进入 PG/PC 设置界面 12

13 1 选中 PC Adapter(MPI), 点击属性按钮进入 MPI 接口参数设置 2 单击顶部 MPI 选项卡, 设置适配器 MPI 接口参数, 选择波特率为 187.5Kbps 或 19.2Kbps 或 1.5Mbps, 这个波特率必须同 PLC 的 MPI 接口的波特率相同如果不知道 PLC 的 MPI 口的波特率, 可在 PC Adapter(Auto) 方式下检测其它参数选择为默认值, 点击确定按钮返回上一级菜单, 点击确定按钮返回主界面 13

STEP7 软件的设置 : 连接 USB Adapter CN 到 S7-300/400CPU 的 DP 接口进入 STEP7 编程软件主界面 (SIMATIC

14 3 联机测试可访问节点 : 用 USB Adapter CN 连接 S7-300/400PLC 的 MPI 端口和计算机的 USB 端口, 点击主菜单界面中如下图红圈中的按钮, 出现图中红线框内的数据, 则联机测试通过, 至此设置完成, 可进行联机在线程序上载下载监控等操作与 S7-300/400PLC 的 PROFIBUS-DP 接口通信时 STEP7 软件的设置 : 连接 USB Adapter CN 到 S7-300/400CPU 的 DP 接口进入 STEP7 编程软件主界面 (SIMATIC Manager), 点击选项菜单下的设置 PG/PC 接口选项进入 PG/PC 设置界面 1 选中 PC Adapter(PROFIBUS), 点击属性按钮进入 MPI 接口参数设置 14

2 单击顶部 PROFIBUS 选项卡, 设置适配器 PROFIBUS 接口参数, 选择波特率必需同 PLC 的 PROFIBUS 接口的波特率相同如果不知道 PLC 的 PROFIBUS 口的波特率, 可在 PC Adapter (Auto) 方式下检测其它参数选择为默认值, 点击确定按钮返回上一级菜单, 点击确定按钮返回主界面 USB Adapter CN 支持

15 2 单击顶部 PROFIBUS 选项卡, 设置适配器 PROFIBUS 接口参数, 选择波特率必需同 PLC 的 PROFIBUS 接口的波特率相同如果不知道 PLC 的 PROFIBUS 口的波特率, 可在 PC Adapter (Auto) 方式下检测其它参数选择为默认值, 点击确定按钮返回上一级菜单, 点击确定按钮返回主界面 USB Adapter CN 支持 PROFIBUS-DP/ Standard/ Universal(DP/FMS)/ User-defined 3 联机测试可访问节点 : 用 USB Adapter CN 连接 S7-300/400PLC 的 DP 端口和计算机的 USB 端口, 点击主菜单界面中如下图红圈中的按钮, 出现图中红线框内的数据, 则联机测试通过, 至此设置完成, 可进行联机在线程序上载下载监控等操作 15

16 采用总线协议自动检测方式与 S7-300/400PLC 通信时 STEP7 软件的设置 : 无论 USB Adapter CN 连接到 S7-300/400CPU 的 MPI 接口还是 PROFIBUS 接口, 都可使用自动总线协议检测方式与 PLC 通信, 该方式可自动检测出 PLC 的通信协议和通信速率等参数 1 选中 PC Adapter(Auto), 点击属性按钮进入总线自动检测设置 16

17 2 点击启动网络检测按钮, 数秒钟后就会检测出 PLC 的网络类型和传输率等参数 3 联机测试可访问节点 : 点击主菜单界面中如下图红圈中的按钮, 出现图中红线框内的数据, 则联机测试通过, 至此设置完成, 可进行联机在线程序上载下载监控等操作 17

与 S7-200PLC 进行 PPI 通信时 STEP7 Micro/WIN 软件的设置 : USB Adapter CN 支持与具有多主站 PPI 和高级 PPI 的西门子 S7-200PLC 通信, 如 CPU22X 系列 PLC 西门子早期生产的 CPU21X 系列 PLC, 由于不支持多主站 PPI 和高级 PPI, 所以不能与 USB Adapter

18 与 S7-200PLC 进行 PPI 通信时 STEP7 Micro/WIN 软件的设置 : USB Adapter CN 支持与具有多主站 PPI 和高级 PPI 的西门子 S7-200PLC 通信, 如 CPU22X 系列 PLC 西门子早期生产的 CPU21X 系列 PLC, 由于不支持多主站 PPI 和高级 PPI, 所以不能与 USB Adapter CN 通信连接 USB Adapter CN 到 S7-200CPU 的 RS485 接口进入 STEP7 Micro/WIN 编程软件主界面, 点击左下角的设置 PG/PC 接口按钮进入 PG/PC 设置界面 1 选中 PC Adapter(PPI), 点击属性按钮进入本地连接和 PPI 接口参数设置 2 本地连接中只有 USB 选项, 无法更改 18

联机通信 : 用 USB Adapter CN 连接 S7-200CPU 的 RS485 端口和计算机的 USB 端口, 点击主界面左下方的通信

19 3 单击顶部 PPI 选项卡, 设置适配器 PPI 接口参数, 将波特率设置成与 PLC 相同的波特率, 其它参数选择为默认值, 点击确定按钮返回上一级菜单, 点击确定按钮返回主界面你可以看到, 网络参数是固定的高级 PPI 和多主站 PPI, 无法更改 4 与 S7-200PLC 联机通信 : 用 USB Adapter CN 连接 S7-200CPU 的 RS485 端口和计算机的 USB 端口, 点击主界面左下方的通信按钮进入搜寻 PLC 界面, 双击双击刷新图标, 一会儿后即可搜索到与之连接的 PLC, 选中后点击确定按钮返回主界面, 接下来就可进行程序数据的上载下载监控等操作了 19

与 S7-200PLC 进行 MPI 通信时 STEP7 Micro/WIN 软件的设置 : 使用 USB Adapter CN 除了可与西门子 S7-200PLC 进行 PPI 通信外, 还可实现 MPI 通信,PLC 的 MPI 与 PPI 是同一个接口, 并无需增加额外通信模块, 用 USB Adapter CN 直接连接 CPU 的 RS485 接口即可进入 STEP7

20 与 S7-200PLC 进行 MPI 通信时 STEP7 Micro/WIN 软件的设置 : 使用 USB Adapter CN 除了可与西门子 S7-200PLC 进行 PPI 通信外, 还可实现 MPI 通信,PLC 的 MPI 与 PPI 是同一个接口, 并无需增加额外通信模块, 用 USB Adapter CN 直接连接 CPU 的 RS485 接口即可进入 STEP7 Micro/WIN 编程软件主界面, 点击设置 PG/PC 接口按钮进入 PG/PC 设置界面 1 选中 PC Adapter(MPI), 点击属性按钮进入 MPI 接口参数设置 2 单击顶部 MPI 选项卡, 设置适配器 MPI 接口参数, 选择波特率为 19.2Kbps 或 187.5Kbps, 这个波特率必须同 PLC 的 RS485 接口的波特率相同, 并且 MPI 模式下不支持 9.6Kbps 波特率必需勾选 PG/PC 是总线上的唯一主站复选框, 其它参数选择为默认值, 点击确定按钮返回上一级菜单, 点击确定按钮返回主界面 20

2 与 S7-200PLC 联机通信 : 用 USB Adapter CN 连接 S7-200CPU 的 RS485 端口和计算机的 USB 端口, 点击主界面左下方的通信按钮进入搜寻 PLC 界面, 双击双击刷新图标, 一会儿后即可搜索到与之连接的 PLC, 选中后点击确定按钮返回主界面, 接下来就可进行程序数据的上载下载监控等操作了与 S7-200PLC 进行

21 2 与 S7-200PLC 联机通信 : 用 USB Adapter CN 连接 S7-200CPU 的 RS485 端口和计算机的 USB 端口, 点击主界面左下方的通信按钮进入搜寻 PLC 界面, 双击双击刷新图标, 一会儿后即可搜索到与之连接的 PLC, 选中后点击确定按钮返回主界面, 接下来就可进行程序数据的上载下载监控等操作了与 S7-200PLC 进行 PROFIBUS 通信时 STEP7 Micro/WIN 软件的设置 : S7-200PLC 要实现 PROFIBUS 通信需安装 PROFIBUS 通信模块 EM277, 这是一个 PROFIBUS-DP 从站模块, 通信速率为 9.6Kbps~12Mbps 自动适应将 USB Adapter CN 插到 EM277 模块上的 DP 插座可进行 PROFIBUS 通信进入 STEP7 Micro/WIN 编程软件主界面, 点击左下角的设置 PG/PC 接口按钮进入 PG/PC 设置界面 1 选中 PC Adapter(PROFIBUS), 点击属性按钮进入 PROFIBUS 接口参数设置 21

22 2 单击顶部 PROFIBUS 选项卡, 设置适配器的 PROFIBUS 接口参数, 选择 9.6Kbps ~1.5Mbps 任意速率均可,EM277 会自动适应这个速率必需勾选 PG/PC 是总线上的唯一主站复选框, 其它参数选择为默认值, 点击确定按钮返回上一级菜单, 点击确定按钮返回主界面 22

23 3 与 S7-200PLC 联机通信 : 用 USB Adapter CN 连接 EM277 的 DP 口和计算机的 USB 端口, 点击主界面左下方的通信按钮进入搜寻 PLC 界面, 双击双击刷新图标, 一会儿后即可搜索到与之连接的 PLC, 选中后点击确定按钮返回主界面, 接下来就可进行程序数据的上载下载监控等操作了由于 EM277 是自适应主站的通信速率, 所以当改变速率设置后, 需要双击刷新几次才能找到 PLC 建立连接, 或者给 EM277 重新上电后首次刷新就能找到 PLC 23

24 附录 :LED 指示灯诊断错误错误纠正错误电源指示灯 PWR 不亮计算机的 USB 口故障硬件故障更换另一个 USB 口插入或更换计算机联系技术支持工程师 USB 指示灯不亮 USB 电缆没有连接计算机处于省电睡眠状态连接 USB 电缆将计算机切换到正常模式计算机无法识别 USB Adapter CN 检查驱动安装, 必要时重新安装驱动程序 DP/MPI 指示灯不亮固件没有加载用固件升级工具看看固件是否加载没有指示灯点亮 USB 电缆没有连接计算机 USB 口没有电源输出硬件错误连接 USB 电缆更换计算机联系技术支持工程师电源指示灯 PWR 连续闪烁硬件故障联系技术支持工程师 24

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Microsoft Word - USB Adapter CN使用手册.doc USB Adapter CN 使用手册 HW:V6.5 FW:V2.5 产品概述 USB Adapter CN 支持计算机的 USB 到工业现场总线 PROFIBUS/MPI/PPI 通信,USB Adapter CN 适配器采用 USB 端口供电, 使用低功耗低电压芯片, 即使 USB 端口电源电压低至 4V 也能保证适配器稳定可靠的工作 USB Adapter CN 的 RS485 端口 (PROFIBUS/MPI/PPI)